La vie sur cette planète est une chose miraculeuse, et comment la vie s'est développée est une autre énigme qui n'a pas encore été entièrement résolue. Toutes les formes de vie trouvées sur terre sont largement classées en deux catégories : les eucaryotes et les procaryotes.
Les chromosomes sont les plus grandes unités d'arrangement de l'ADN et des protéines. La principale fonction chromosomique dans la cellule comprend le transport de l'ADN et la transmission de l'information génétique des parents à leur progéniture dans la génération suivante. Lors de la division cellulaire, le rôle le plus important est joué par les chromosomes.
Le génome de des cellules procaryotes se présente généralement sous la forme d'un chromosome circulaire situé à l'intérieur d'un chromosome. Le matériel génétique dans des cellules eucaryotes se trouve dans le noyau et est étroitement emballé dans chromosomes linéaires.
La composition des chromosomes consiste en un complexe ou un mélange de ADN et protéines, qui est connu sous le nom chromatine. La chromatine est en outre organisée en sous-unités plus petites appelées nucléososmes. Les eucaryotes sont étroitement emballés et leur chromatine est disposée de telle manière qu'une grande quantité d'ADN peut être ajustée dans un petit espace. Ceci est également utile car il peut réguler l'expression du gène.
Dans la cellule, l'ADN cellulaire ne se retrouve jamais seul et est toujours accompagné de différentes protéines. Au contraire, l'ADN cellulaire forme toujours un complexe ou des mélanges avec d'autres partenaires de protéines qui les aident à se mettre en forme dans un petit espace. Ce complexe ADN-protéine est connu sous le nom de chromatine, où la quantité d'acide nucléique et de protéine présente est presque équivalente. Dans les cellules, la chromatine se replie en certaines formations caractéristiques appelées chromosomes. Un chromosome unique consiste en un morceau d'ADN double brin en plus des protéines d'emballage mentionnées précédemment.
La les chromosomes des cellules eucaryotes contiennent des unités de chromatine qui se répète et sont connus comme nucléosomes. La dégradation chimique des noyaux cellulaires et l'élimination d'autant de l'emballage protéique extérieur de l'ADN que possible ont conduit à leur découverte. Les nucléosomes sont formés d'ADN double brin. Ils forment des complexes appelés histones, qui sont de minuscules fragments de protéines.
La particule centrale de chacun des nucléosomes contient molécules de huit histones, comme une paire de deux des quatre différents types d'histones : H2A, H2B, H3 et H4. La structure et la forme des histones sont restées remarquablement cohérentes tout au long de l'évolution, ce qui implique que le rôle d'emballage de l'ADN est essentiel à tous cellules appartenant aux eucaryotes. Histones sont généralement des molécules chargées positivement et se lient à l'ADN qui est chargé négativement dans une conformation particulière.
Un chromosome typique a les pièces suivantes et leurs fonctions :
(a) Centromère (constriction primaire) :
Au stade de la métaphase, le chromosome contient deux sœurs jumelles appelées chromatides. Ceux-ci se lient les uns aux autres en un point appelé constriction primaire, ou centromère. Au stade de l'anaphase, le centromère divise les sœurs identiques pour former deux chromosomes anaphasiques. Les bras font référence aux segments chromosomiques de chaque côté du centromère.
On peut donc dire que le chromosome de la métaphase a quatre bras, alors que les chromosomes de l'anaphase n'ont que deux bras. Les chromosomes isobrachiaux ont des bras égaux, tandis que les chromosomes hétérobrachiaux ont des bras asymétriques. Lorsque les bras sont inégaux, le bras court est noté « p » et le bras long est noté « q ».
A l'emplacement de la centromère, les chromosomes sont nommés :
- Télocentrique (centromère terminal)
- Acrocentrique (centromère subterminal et coiffé par un télomère),
- Sous-métacentrique (le centromère est sous-médian),
- Métacentrique (centromère médian).
Généralement, les chromosomes ont un centromère et sont dits monocentriques. Les chromosomes peuvent être dicentriques, par exemple chez le maïs et le blé ; ou parfois polycentrique. L'objectif principal du centromère est de jeter les bases du kinétochore, un complexe protéique nécessaire à une ségrégation chromosomique correcte tout au long de la mitose..
(b) Kinétochore :
Le kinétochore, un complexe multiprotéique spécialisé à la surface du centromère, est l'endroit où les fibres du fuseau (microtubules) se fixent. Le centromère d'un chromosome en métaphase comprend deux kinctochores qui se font face dans des directions opposées. Les plantes inférieures ont un kinétochore trilamilaire, tandis que les plantes supérieures ont un kinétochore en boule et en cupule.
Le kinétochore est une construction protéique multi-sous-unités chez les eucaryotes qui génère des attaches porteuses de chromatides sœurs (chromosomes répliqués maintenus ensemble par le complexe protéique cohésine) aux microtubules du fuseau tout au long de la division cellulaire.
(c) Constrictions secondaires :
En plus du centromère, l'achromosome peut présenter une ou plusieurs constrictions secondaires. Satellite ou trabant fait référence à un segment chromosomique qui est relié à la région principale du chromosome par un fil de chromatine. Le chromosome avec des satellites est appelé chromosome sat.
Il existe deux types de constrictions secondaires : NOR et articulaire. Ils maintiennent un emplacement cohérent et sont fréquemment utilisés comme marqueurs. La région organisatrice nucléolaire (NOR) est responsable de la production du nucléole et ARNr. La rupture et la fusion de segments chromosomiques peuvent entraîner la formation d'articulations. Ils servent de marqueurs pour savoir où les nucléoles sont assemblés. Il est impliqué dans le réarrangement du nucléole à la fin de la division cellulaire et est lié au nucléole tout au long de l'interphase de la division cellulaire.
(d) Télomères :
Les extrémités terminales des chromosomes sont appelées télomères. Un télomère est une courte séquence d'ADN répétée (riche en GC) complexe avec des protéines. Ils sont synthétisés séparément puis ajoutés aux pointes chromosomiques. La fonction principale des télomères est de coiffer les extrémités chromosomiques afin d'éviter la perte d'ADN lors des cycles de réplication cellulaire.
Les télomères aident de différentes manières :
(i) Assurer la stabilité en empêchant les fusions terminales des chromosomes,
(ii) agir en tant qu'initiateurs de la synapsis,
(iii) Le raccourcissement des télomères provoque la sénescence et le vieillissement.
(e) Chromo-mères :
En raison de l’accumulation de chromatine, les chromosomes en interphase peuvent apparaître en perles sur toute leur longueur. Les chromo-mères sont ces structures en forme de perles. Les chromomères sont fermement enroulés et ne sont plus visibles pendant la métaphase. Le contrôle de l’expression des gènes peut être facilité par la disposition des structure chromosomique. Des cartes chromosomiques peuvent être créées pour être utilisées dans la recherche génétique et évolutive.
La fonction des chromosomes dans les cellules eucaryotes :
Les cellules eucaryotes possèdent des gènes qui consistent en une information héréditaire et agissent comme un véhicule héréditaire. La division cellulaire, la croissance, le métabolisme et la différenciation sont tous contrôlés par eux.
Le noyau de la cellule contient le chromosomes eucaryotes. Ce noyau est connu comme le «centre de contrôle» de la cellule qui aide au stockage du matériel génétique de la cellule entière ou de l'ADN. L'enveloppe nucléaire, également connue sous le nom de membrane nucléaire, est constituée de canaux appelés pores qui aident à réguler le mouvement des molécules à travers le noyau.
L'ADN présent dans le noyau est disposé sous forme de chromosomes. Un chromosome est une molécule d'ADN qui s'enroule très étroitement autour des protéines pour former histones. Les cellules eucaryotes contiennent plusieurs chromosomes de structure linéaire. La chromatine comprend l'ensemble de l'ADN présent dans le noyau ainsi que les protéines qui lui sont associées. La chromatine se compose de trois couches de base d'échafaudage qui donne lieu à un molécule condensée d'ADN.
La présence d'un noyau lié à la membrane est la caractéristique la plus importante qui distingue un procaryote cellule d'un eucaryote cellule. Ce noyau est appelé le « noyau » de la cellule.centre de contrôle» puisqu'il aide au stockage du matériel génétique complet de la cellule ou de l'ADN. Les pores de l'enveloppe nucléaire, également connus sous le nom de membrane nucléaire, contribuent à la régulation du transport moléculaire à travers le noyau.
La molécule d'hélice double brin de l'ADN forme ensemble le chromosome, mais avant cela, ils sont enroulés autour du groupe de protéines appelées histones. Un nucléosome, qui est la plus petite unité de la structure d'emballage de l'ADN, se forme lorsque une unité d'environ 200 paires de bases d'ADN s'enroule autour des huit protéines histones.
L'ADN de liaison et les nucléosomes se connectent, tout comme les perles sur la corde, pour former Fibres solénoïdes 30 nm qui bien emballé. Ces fibres formées sont ensuite enroulées et pliées dans les boucles qui sont également étroitement emballées. Cet échafaudage est la dernière étape où les chromosomes peuvent être observés dans l'étape connue sous le nom de métaphase de la méiose et de la mitose.
Procédé selon la surenroulement forme ces fibres de 30 nm. L'application de tension est utilisée par le superenroulement afin qu'il puisse tordre une molécule d'ADN, de sorte qu'il crée des boucles tout en s'enroulant sur lui-même. Avec le processus de division cellulaire, la mitose ou la méiose, l'individu les chromosomes sont clairement présents dans le noyau à l'aide d'un microscope.
La fonction du chromosome dans les cellules procaryotes :
Semblable au chromosome des cellules eucaryotes, le chromosomes des procaryotes les cellules aident au stockage et à la transmission d'informations génétiques à d'autres cellules. Pour former l'ARN, l'ADN et la protéine, il transcrit, réplique et traduit, respectivement.
Le chromosome présent chez les procaryotes forme une sorte de structure irrégulière appelée nucléoïde. De nombreuses cellules procaryotes obéissent au processus de surenroulement afin de produire un chromosome. Le chromosome unique des procaryotes est de forme circulaire, dépourvu d'histones. Ils suivent le processus d'enroulement et de torsion et deviennent compacts afin de pouvoir être intégrés dans le nucléoïde.
Les chromosomes procaryotes sont des molécules d'ADN uniques de forme linéaire ou circulaire et se trouvent dans le cytoplasme d'un organisme procaryote. Les procaryotes sont des organismes microscopiques de nature unicellulaire et primitive. D'autre part, les eucaryotes ont plusieurs cellules et appartiennent à une organisation de haut niveau. Le sens de procaryotes signifie "avant" noyau. Il a évolué même avant le noyau et n'a donc pas de motif reconnaissable de type noyau.
Le génome entier ou le l'information génétique procaryote est située sur un chromosome solitaire qui est de forme linéaire et est présent dans le cytoplasme. Ce procaryote chromosome est structurellement différent de l'eucaryote chromosome, bien qu'il transmette également l'information génétique d'une cellule à l'autre. Le génome procaryote contient non seulement le chromosomes mais aussi plasmide qui agit comme un héritage de traits.
Le plasmide a une forme circulaire et est un ADN simple brin. Ils héritent de nombreux gènes importants pour les organismes. Contrairement aux cellules eucaryotes, les procaryotes sont privés des organites liés à la membrane qu'ils contiennent. Quelques exemples de procaryotes peuvent inclure des algues, des archées, des bactéries et un quelques champignons.
Propriétés du procaryote chromosome
- Un chromosome de procaryotes est soit linéaire soit circulaire en forme.
- Il s'agit d'un ADN extrachromosomique s'agissant d'un plasmide.
- Il possède un génome de nature haploïde.
- Le chromosome ne porte qu'une seule copie du gène présent.
- Les procaryotes comprennent un seul chromosome en eux.
La gènes présents dans les chromosomes des cellules procaryotes possèdent un type particulier de mécanisme qui est connu sous le nom de opéron. En utilisant ce mécanisme, de nombreux gènes peuvent produire des protéines. Les séquences de gènes qui ne sont pas aussi vitales ne se trouvent pas sur le chromosome ; on les trouve plutôt sur des plasmides. La chromosomes présents dans les cellules procaryotes a peu d'ADN répétitif et poubelle en eux.
Les gènes présents sur le chromosome sont situés très près l'un de l'autre. Au total, seulement 12% de l'ADN poubelle se retrouve dans le génome des cellules procaryotes. Ils sont généralement étroitement fermés les uns aux autres et contiennent moins de matériel génétique de déchets. Le processus, à savoir la traduction et la transcription se produit dans le cytoplasme.
Il est rendu possible par plusieurs protéines et enzymes, dont topoisomérase I et II, gyrase, HU, H0NSet IHF. Tous contribuent à la régulation et à la préservation du superenroulement chez les procaryotes.
Le superenroulement peut se produire dans le même ordre ou dans le même sens que l'ADN double brin, et il est donc connu sous le nom de "surenroulement négatif. Alors que, si le surenroulement a lieu dans le sens inverse, le surenroulement est appelé superenroulement positif. Les procaryotes, en particulier les bactéries, obéissent au processus de surenroulement négatif. La topoisimérase est le nom de la classe d'enzymes qui aident à la régulation de la tension causée par le mécanisme de surenroulement lors de la réplication.
Les chromosomes procaryotes sont étroitement superenroulés. Ainsi, la valeur de la réplication est très lente ici par rapport aux eucaryotes. De plus, en raison de sa localisation dans le cytoplasme, les mécanismes de traduction et de transcription se déroulent côte à côte à la même position.
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Bonjour, je m'appelle Milanckona Das et je poursuis mon M. Tech en biotechnologie à l'Heritage Institute of Technology. J'ai une passion unique pour le domaine de la recherche. Je travaille chez Lambdageeks en tant qu'expert en biotechnologie.
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